野原新之助某日遇见来自未来都市“Neo Tokio”的少女多美子，她自称是小新未来的新娘。多美子透露未来的小新被“Neo Tokio”统治者金有增藏绑架，急需5岁的小新前往未来营救。两人乘坐时光机抵达未来都市，却遭遇金有增藏派出的刺客追击。在躲避追捕的同时，他们寻找着成年小新的下落。随着冒险深入，小新发现金有增藏企图控制未来世界的阴谋。面对高科技武器与重重陷阱，小新凭借机智与勇气，最终成功解救未来的自己，并揭露了金有增藏的恶行。故事结尾暗示小新与多美子未来可能缔结良缘，而“Neo Tokio”也恢复了和平美好的面貌。